2016年九月十五号天宫二号发射成功，它是我国首个真正意义上的空间实验室。

在这个太空实验平台上，涉及到了八个领域的实验，装载了十四个应用荷载，大部分荷载代表着国际先进水平，其中的冷原子钟，引人关注。

因为这台冷原子钟是世界首台在太空运行的冷原子钟，而且精度极高，三千万年才会出现一秒钟的误差，直接将人类在太空时间的计量精度提高了一到两个数量级。

当然了，任何设备运行之后，经过检测才算成功。

所以当时间走到2018年的七月，这台冷原子钟在轨运行了近两年的时间之后，完成了全部测试任务，确定所有指标全部符合预期。

最终成果在这一年的七月二十四号，发表在了英国的《自然.通讯》杂志上。

这一下让中国在冷原子钟领域扬眉吐气。

要知道在原子钟领域，中国长期受到国外的封锁。

比如在1979年的时候，中国科学家王育竹提出了全新的激光冷却原子机制，结果在1980年的时候，参与到国际激光会议上时，外国科学家对于王育竹提出的这个全新机制，当场进行了打压，甚至是严厉的批评。

批评的内容不得而知，但王育竹后来回忆说，对方霸气的不得了，直接进行了否定，你就是不行。

很多人都认为，这也是王育竹错过诺贝尔奖的原因。

那么今天就围绕着原子钟的话题来说一说。

日常生活中的钟表精度再怎么高，每年至少也会有一分钟的误差。

那么一分钟的误差放在生活中，并不会影响到什么，但在科学领域中，别说误差一分钟了，误差到了一秒都会出现严重的错误，不然科学家们也不会设计出更为小的时间单位，毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒。

而一飞秒的时间仅仅是一秒的千万亿分之一。

所以科学家们在很长一段时间里，为研发出一台计时更为精准的钟表而努力。

直到上个世纪五十年代，出现了一种叫做原子钟的计时器，它是利用原子吸收或者释放能量时的电磁波来计时。

具体的原理是什么呢？

原子的外围围绕着电子，电子因为能量的不同，而在不同的电子层中绕行。

这是很多人认识原子的基本常识，其实电子围绕原子核旋转并不会老老实实的一直在一个电子层上运行，而是从一个电子层跳到另一个电子层。

那么电子在这种跳跃过程中，就会吸收或者释放出电磁能量，毕竟每一个电子层的能量不同，必须匹配，不然就跳不过去。

这些电磁能量是不连续的，表现出来的电磁波频率也就是不连续的，但有意思的是，这些不连续的电磁波频率有着一个恒定的频率，所以科学家们又将这种电磁波频率叫做共振频率。

那么设计出一种节拍器，收集这种共振频率，将其转化为度量时间的钟，就可以获得一台精确的钟表了。

生活中的钟表利用钟摆有规律的摇摆进行计时，而原子钟利用共振频率进行计时，道理是一样的，只是原子钟转化的过程比较复杂而已。

最初的原子钟是科学家们用来探索宇宙的一件工具，可在随后的发展中，这项技术却在导航系统中大显神威。

说到这里就会有一个疑问，导航系统是用来导航的，它和时间有什么关系？

时间是人类想象出来的一个参数，它就像是一件工具，用来度量或者测试空间的。

导航系统其实针对的就是空间，而这个空间是动态的，那么把握住了时间这个概念，就会将这个动态的空间依据时间进行切割，变成一幅幅的图画，这些图画变成一个个的信息，再呈现在人们的眼前。

所以时间越是精确，这种切割也就越细微，那么看到的画面就越清晰。

再有就是，低轨道卫星距离地面的高度在一千到五千公里这个范畴，卫星对地面进行侦查，不管是用什么手段，这个距离是无法忽视的，就算是不用一秒的时间，就可以走一个来回。

但这不到一秒的时间，对于地面这个动态的空间，就会出现误差。

而这个误差还得加上地球自转的速度，以及公转速度造成的误差。

当然卫星导航系统使用的是静地轨道卫星，可就算是静地也不是真正的静止不动的。

那么这些时间因素全部加起来，就会体现在导航卫星的精度上。

其中原子钟就扮演了非常重要的角色，它表达出来的时间精度越高，导航卫星的精度也就越好。

比如当初北斗一号作为一款区域性导航系统精度只有二十米，就是因为携带的原子钟精度不高导致的。

而当时的GPS已经做到了十米，这还是民用级别的，军用级别的更是达到了一米的水平。